Массопередача коэффициент трения

Для полного расчета реактора требуется знание начальных и граничных условий, таких как характер теплопередачи у стенок реактора или заданные температуры стенки. Для получения численных решений необходимы экспериментальные данные по коэффициенту трения, эффективной теплопроводности и эффективной диффузии, или по коэффициентам тепло- и массопередачи. Обзор данных для неподвижного и кипящего слоев твердых частиц приведен ниже. [c.245]

Определение коэффициентов трения, тепло- и массопередачи при больших скоростях массообмена [c.588]

При рассмотрении коэффициентов трения, тепло- и массопередачи в условиях больших скоростей массообмена целесообразно пользоваться теми же определениями, что и в случае малых скоростей, но снабжать эти коэффициенты надстрочным индексом ( ), который должен означать, что соответствующие величины зависят от скорости массообмена [c.588]

Поправочные множители 0, посредством которых учитывается влияние скорости массообмена на коэффициенты трения, теплопередачи и массопередачи, определяются соотношениями [c.597]

Зависимость 0 (ф), описываемая уравнением (20.122), изображена на рис. 20-9. Более подробная информация о свойствах величин ф, i и 0 дана на рис. 20-12—20-14, где выводы пленочной и ряда других теорий представлены в форме, удобной для инженерных расчетов. Эти результаты показывают, что при переносе веществ А п В ъ направлении от стенки к потоку показатели ф , фу и ф в положительны, причем с увеличением скорости массообмена коэффициенты трения, теплопередачи и массопередачи уменьшаются. Б случае же, когда массовые потоки веществ Л и 5 направлены от потока к стенке, величины ф , фу и фдв отрицательны, а коэффициенты /, а и к х возрастают с увеличением скорости массообмена. Если вещества А ж В переносятся в противоположных направлениях, коэффициенты ф отвечающие разным процессам переноса, а также соответствующие поправки, обусловленные конечной скоростью массообмена, могут отличаться друг от друга по знаку. В связи с этим приобретает важное значение правило выбора знака у потоков Nao и Nbo- Согласно определению, которое уже было приведено выше, величина [c.597]

Коэффициенты трения, тенло- и массопередачи при больших скоростях массообмена. Теория проницания [c.602]

В настоящем разделе зависимость коэффициентов трения, тепло-т[ массопередачи от скорости массообмена анализируется в рамках так называемой теории проницания. Она основана на модели течения, [c.602]

Коэффициенты трения, тепло- и массопередачи [c.608]

Этот раздел посвящен теоретическому исследованию влияния массообмена на коэффициенты трения, тепло- и массопередачи в системе, изображенной на рис. 18-4 (ламинарный поток жидкости или газа, обтекающий полубесконечную плоскую пластину). Наиболее существенная отличительная черта указанной системы — наличие в ней весьма сложной гидродинамической картины с двухмерным полем скоростей, зависящим от двух координат. Вследствие двухмерной геометрии системы способ описания протекающих в ней процессов межфазного обмена должен отличаться в принципе от более простых способов, основанных на пленочной модели или на модели проницания. [c.608]

Наличие совпадающих профилей скоростей и концентраций (а для тепловых процессов и температур), очевидно, и послужило основой для развития методов расчета тепло- и массопередачи по коэффициентам трения в однофазном газовом потоке, ограниченным твердыми стенками. [c.262]

Кроме того, уравнения для турбулентной массопередачи в трубе можно получить из аналогии между переносом массы и количеством движения, приведенной в гл. 35. Уравнение (35. 28) связывает число Шервуда с коэффициентом трения следующим образом [c.522]

Уксусная кислота удаляется из падающих в слое бензола капель ее водного раствора. Начальная концентрация уксусной кислоты равна 0,01%, и ее следует снизить до 0,005%. Найти расстояние, которое должны пройти каили, если они имеют диаметр 1 мм и если а) содержимое капель неподвижно, б) внутри капель происходит циркуляция и в) содержимое капель полностью перемешано. Обе жидкие фазы имеют температуру 20° С. При этой температуре коэффициент диффузии уксусной кислоты в воде равен 0,88-Ю" см /сек, а коэффициент диффузии уксусной кислоты в бензоле 1,92 10 см /сек. Предполагается, что капли очень быстро достигают своей конечной скорости. Эту скорость можно определить, пользуясь коэффициентом трения, взятым по рис. 15. 6. В случае б можно пренебречь сопротивлением массопередаче в сплошной фазе. [c.533]

В работе [53] экспериментальным путем установлена связь ко эффициентов массопередачи с потерей энергии (напора) на трение АРь- Несмотря На отсутствие достаточно надежных теоретических обоснований подобной зависимости, полученные при этом расчетные уравнения обобщают большой экспериментальный материал и поэтому могут быть также использованы в расчетах массопередачи. Зависимость коэффициентов массопередачи от потери энергии газового потока на трение в работе [65] связывается с диссипацией энергии газового потока в жидкости и рассматривается как доказательство наличия механизма обновления поверхности контакта фаз при массопередаче в турбулентных потоках. [c.97]

Так или иначе в них отыскивается коэффициент массоотдачи как функция сопротивления трения в газожидкостном слое или, иначе говоря, затраты энергии на обновление поверхности контакта. Перефразируя А. А. Гухмана [43], можно сказать, что авторы предложенных теорий считают, что сопротивление трения в газожидкостном слое не отделимо от массопередачи и является мерой того полезного эффекта, ради которого создается контактное устройство . В наиболее очевидной форме это положение представлено в уравнении (16). В самом деле критерий Кт является аналогом критерия Эйлера, выражающим отношение перепада статического давления в потоке к его кинетической энергии. [c.20]

Потерю напора, зависящую от трения транспортируемого твердого материала, определяют по формуле (П1.48) входящий в эту формулу коэффициент сопротивления можно определять по (HI. 50) или по (111.51), а при пневмотранспорте заторможенным плотным слоем по (III. 82). При этом следует иметь в виду, что в некоторых случаях определение перепада давления газовой среды (без учета ее деформации) по формулам (111.31) и (III. 33) может обеспечить точность, достаточную для технических расчетов. Перепад давления на разгонном участке определяют по (III. 57), а коэффициент сопротивления— по (111.58) или по (III. 59). Общий перепад давления при вертикальном и горизонтальном пневмотранспорте в заторможенном плотном слое определяют по (III. 83). Если в пневмотранспортере (как в горизонтальном, так и в вертикальном) помимо перемещения сыпучего материала осуществляются тепло- и массообменные процессы, то учет деформации транспортирующего потока целесообразен даже при малой доле Арг в общем сопротивлении, так как это повысит точность расчетов по тепло- и массопередаче. [c.187]

С. целью изучения влияния шага винтовой лопасти на величину Ко.жа определены коэффициенты массопередачи при десорбции кислорода из воды в трубке диаметром 16,8 мм и длиной 150 мм в случае винтового движения двухфазного потока. В трубку по всей ее длине устанавливались винтовые лопасти с шагом 60 80 100 120 и 150 мм. Чтобы жидкость не затекала на спираль, между краями лопастей и стенкой трубки сохранялся зазор 1,5 мм. Винтовое движение жидкости создавалось за счет трения газового потока. [c.38]

Изучение гидродинамики потоков, а также тепло- и массопередачи показывает, что подобны не только процессы тепло- й массо-пёр бдачи, но и процесс передачи импульса количества движения иливпутрепнего трепня в потоке. Подобие указанных процессов назыМется гидродинамической, или тройной, аналогией. Гидродинамическая аналогия процессов тепло- и массопередачи позволяет определять коэффициенты тепло- и массопередачи на основе коэффициентов трения. [c.100]

Отметим также работу [67], в которой была рассмотрена гидродинамическая аналогия тепло- н массопередачи в двухфазном потоке газ —жидкость по уравнению (3.69) с функциями Фн и Фо по рис. 3.4. Опытная проверка приведенных зависимостей выполнялась путем обработки. экспериментальных данных по абсорбции аммиака и двуокиси углерода одой из воздуха в горизонтальной трубе диаметром 25,4 мм. В критерии Sino для газовой фазы принималась относительная скорость движения смеси SIdg = = kal wG — WL). Значения скоростей потоков газа и жидкости рассчитывались с учетом задержки фаз. Коэффициенты трения f и задержка фаз определялись по соответствующим уравнениям гидродинамики двухфазных потоков в трубах [68]. Последующий анализ выполненного исследования показал, что гидродинамическая аналогия для двухфазных течений в трубах оказывается наиболее корректной лишь при небольших значениях S [69]. [c.103]

Аналогичный вывод о возможности использования аналогии Чилтона — Колборна для расчета массопередачи в газовой фазе при противоточном движении фаз в трубах диаметром 15, 25 и 50 мм с орошаемыми стенками был сделан в работе [72]. Коэффициент трения при этом определялся в зависимости от коэффициента сопротивления (/ = /4), скорость газа рассчитывалась на полное свободное сечение колонны. [c.104]

В настоящем разделе описана простая модель, позволяющая до конца проанализировать зависимость коэффициентов трения, тепло- и массопередачи от скорости массообмена. В качестве такой модели принята модель однонаправленного потока, обтекающего бесконечно протяженную плоскую твердую поверхность. Задачи тепло- и массопереноса в одномерных потоках жидкостей и газов удалось решить нескольким авторам [6, 11—13]. Так, например, в работе [111 в рамках пленочной теории исследован межфазный перенос обоих компонентов бинарной газовой смеси в условиях высоких скоростей массообмена. Работа [12] была посвящена расчету [c.590]

Одним из главных вопросов работы явилось изучение влия ния внутренней жидкости на поведение внешнего потока. Авто- -рами установлено, что Wo остается неизменной в широкой об- -ласти значений числа Re, и следовательно изменение Ret не оказывает существенного влияния на коэффициент трения. Однако изменение Re, заметно влияет на функцию тока внутри капли, что важно при изучении массопередачи внутри жидкой сферы. На рис. 4 показано изменение линий тока при возрастании Re,-. Функция тока для внутреннего потока, найденная Накано и Тиеном [14], способствует менее интенсивной циркуляции, чем аналогичная функция тока, определенная в работе Хамилека й Джонсона [6]. [c.29]

Долгое время считалось, что основой влияния насадки на механизм массопередачи является дробление капель при ударах об элементы насадки и связанное с этим увеличение поверхности контакта фаз. Однако более детальное изучение изменения размера капель при прохождении ими слоя насадки [106—108] заставило пересмотреть это положение. При диаметре насадки, превышающем критические размеры, она вообще не оказывает влияния на размеры капель. Для насадки меньших размеров, хотя капли и принимают размер, характерный для данной системы, по прохождению достаточной величины слоя насадки, однако в ряде случаев наблюдается не дробление, а коагуляция капель. Влияние насадки носит, по-видимому, разносторонний характер. Прежде всего необходимо отметить, что наличие насадки резко снижает продольное перемешивание в колонне и тем самым повышает истинную движущую силу процесса. С другой стороны, наличие насадки увеличивает время пребывания капель в экстракционной зоне. Так, при заполнении колонны диаметром 170 мм шарами диаметром 25 мм коэффициент трения при прохождении диспергированной фазы возрастает в 2—3 раза [109]. При всплывании капель бензола в водной среде насадка кольца Рашига 15X15X2 мм увеличивает время контакта более чем в 6 раз [110]. [c.202]

Наличие соЬпадающих профилей скоростей и концентраций (а для тепловых процессов и температур) и послужило основой для развития методов расчета тепло- и массопередачи по коэффициентам трения в однофазном газовом потоке, ограниченном твердыми стенками. Так, например, Колборн, воспользовавшись той аналогией и введя безразмерный /-фактор, установил зависимость [c.178]

На основе полученных результатов Линде [55] выделил на графике (рис. 6-10) четыре области. Область А соответствует диффузионному режиму, где обновление поверхности сдерживается только силами трения. Здесь все линии параллельны, т. е. коэффициенты массопередачи постоянны и равны. Область В соответствует турбулентному режиму — гидродинамическая нестабильность приводит к более высокому коэффициенту массопередачи. Области С и О характеризуются гидродинамической устойчивостью. Однако в области С, отвечаюгцей конвективно неустойчивому направлению переноса, обновление поверхности облегчено, хотя и недостаточно для преодоления сопротивления, чтобы сделать систему неустойчивой. В области О направление переноса конвективно устойчиво, здесь возникает дополнительное сопротивление обновлению поверхности за счет эффекта успокаивания. [c.242]

При описании массопередачи в процессе экстракции, когда одна жидкая фаза является сплошной, а вторая распределена в ней в виде капель, следует учитьшать, что перенос вещества в каждой фазе имеет существенное отличие. Оно объясняется различием гидродинамических условий переноса массы внутри капли и в сплошной среде. Одним из важных факторов турбулизации сплошной фазы является движение частиц дисперсной фазы. Единственным источником конвекции внзтри капли дисперсной фазы является трение между поверхностью капли и сплошной средой, возникающее в результате относительного движения фаз, В условиях стесненного движения капель дисперсной фазы в аппаратах, интенсифицированных подводом дополнительной энергии, на гидродинамические условия помимо указанных факторов влияют также соударения капель дисперсной фазы между собой и с элементами внутренней конструкции аппарата, приводящие к коалесцешщи и редиспергированию капель, а также вращательное и возвратно-поступательное движение системы в целом. В настоящее время не удается учесть и строго описать все указанные взаимодействия в объеме фаз, а также явления на границе раздела. Наиболее изученным является простейший случай массопередачи между единичной каплей и окружающей жидкостью. В этом сл чае получены уравнения для расчета частных коэффициентов массоотдачи по сплошной и дисперсной фазе при допущении о том, что сопротивление процессу массопередачи сосредоточено в одной из фаз. [c.305]

В некоторых случаях экспериментальные результаты, полученные при аналогичных условиях, приводили разных авторов к различным значениям коэффициента массопередачи. Обычно для объяснения подобного рода расхождений экспериментальных данных предполагалось, что пониженное значение коэффициента массопередачи связано со случайным наличием в используемой аппаратуре поверхностно-активных вегцеств. В этой связи было бы полезно учесть влияние поверхностного натяжения на границе фаз на скорость массопередачи. Подобная попытка была предпринята в работе Тимсона и Дюнна [12]. Благодаря вязкому трению поверхностный слой капли смещается по направлению движения сплошной фазы и концентрация поверхностно-активных веществ в слое уменьшается, вследствие чего вдоль поверхности капли возникает градиент поверхностного натяжения, что в свою очередь приводит к силам, стремящимся двигать поверхностный слой против движения сплошной фазы. Предполагая, что поверхностный слой подвержен действию лишь силы вязкого трения и силы поверхностного натяжения, авторы получили для скорости перемещения поверхностной пленки по отношению к ядру сплошной фазы Уа простое выражение [c.27]

Изменение коэффициента массопередачи при наложении магнитных полей, по-видимому, связано с магнитной поляризацией молекул газа и жидкости и интенсификацией их движения, особенно при чередовании направлений и неоднородной топографии (наличие градиентов) магнитных полей. Кроме того, некоторое влияние оказывают также пульсации контактирующих фаз, вызванные наложениел пульсирующих магнитных полей, создаваемых электро магнитами, питающимися пульсирующим с частотой 100 с постоянным по направлению током. Значительное измене ние величины кж при десорбции углекислого газа из дистил лированной воды может быть обусловлено также трением десорбирующего газа (азота) о неэлектропроводную пленку стекающей дистиллированной воды, приводящим к электризации газа и интенсификации его движения при наложении магнитных полей. [c.82]

Для капель коэффициенты массоотдачи дисперсной и сплошной фаз являются, по-видимому, величинами одного порядка, так как коэффициенты турбулентной диффузии будут одинаковыми на поверхности капель. Из рис. 25 видно, что это предположение верно, хотя оно требует дальнейшего подтверждения в опытах с системами, свободными от меж-фазовых эффектов. До того, как эта теория будет количественно подтверждена, необходимо получить данные по изменению турбулентной вязкости и диффузии вдоль поверхности раздела, например, посредством изучения профилей скоростей и концентраций. Следует отметить, что в соответствии с рис. 26,а волнообразование на поверхности раздела может рассматриваться как проявление переноса турбулентности. Однако это не обязательно в свете наблюдений Льюиса, установившего, что скорость массопередачи в его ячейке была несколько выше при вращении мешалок в одну сторону, чем при вращении их в противоположные стороны, хотя в первом случае не происхсдило волнообразования на поверхности раздела фаз. Поэтому очень возможно, что вихри передаются через гладкую поверхность путем действия сил трения (рис. 26,6). [c.85]